RU2344895C1 - Способ получения полостей сложной формы в трубных заготовках и дорн для получения полостей сложной формы в трубных заготовках - Google Patents
Способ получения полостей сложной формы в трубных заготовках и дорн для получения полостей сложной формы в трубных заготовках Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344895C1 RU2344895C1 RU2007119125/02A RU2007119125A RU2344895C1 RU 2344895 C1 RU2344895 C1 RU 2344895C1 RU 2007119125/02 A RU2007119125/02 A RU 2007119125/02A RU 2007119125 A RU2007119125 A RU 2007119125A RU 2344895 C1 RU2344895 C1 RU 2344895C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrel
- cavity
- tool
- workpiece
- shape
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при получении в толстостенных трубных заготовках полостей сложной формы методом холодного пластического деформирования - дорнованием. Трубную заготовку устанавливают в обойме с зазором, проталкивают инструмент с деформирующими выступами через отверстие заготовки с деформированием трубной заготовки в радиальном направлении. Используют трубную заготовку с наружным контуром, обеспечивающим образование зазора на локальных участках периметра между обоймой и заготовкой для свободного объемного дорнования. Для деформирования трубной заготовки в радиальном направлении используют дорн с деформирующими выступами, выполненными по форме полости готового изделия, которые ориентируют по направлениям зазоров. Расширяются технологические возможности, повышается качество изделий, а также производительность и стойкость инструмента. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано при получении в толстостенных трубных заготовках полостей сложной формы методом холодного пластического деформирования - дорнованием.
Для получения в трубных заготовках отверстий сложной формы в машиностроении обычно используются операции протяжки, которые осуществляются на протяжных станках с помощью инструмента - протяжек. Протяжки перемещаются в осевом направлении и снимают слой металла, в результате чего получаются отверстия требуемой формы и размеров. (ГОСТ 28442-90. Протяжки для цилиндрических, шлицевых и гранных отверстий. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 19 с.).
Недостатком способа протяжки является высокая трудоемкость процесса, особенно при получении отверстий сложной формы.
Протяжки дорогостоящи и обладают ограниченной стойкостью из-за затупления зубьев, особенно при обработке заготовок из высокопрочных металлов и сплавов.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ пластического формоизменения - несвободного объемного дорнования отверстия. (Проскуряков Ю.Г. Объемное дорнование отверстий / Ю.Г.Проскуряков, В.Н.Романов, А.Н.Исаев. - М.: Машиностроение, 1984. - 224 с.).
Трубная заготовка устанавливается в цилиндрическую полость обоймы с зазором и базируется по торцу, после чего производят проталкивание через полость заготовки рабочего инструмента дорна, при этом деформируют заготовку в радиальном направлении.
Устройство - дорн (Проскуряков Ю.Г. Объемное дорнование отверстий/ Ю.Г.Проскуряков, В.Н.Романов, А.Н.Исаев. - М.: Машиностроение, 1984. - 224 с., рис.96, стр.185) содержит заборный и обратный конусы, связанные между собой рабочим пояском, выполненным по форме и размерам получаемой полости, и обеспечивает за счет натяга упрочнение металла, сглаживание исходных шероховатостей, увеличение диаметра отверстия.
Известный способ позволяет получать изделия с переменной толщиной стенки по высоте за счет использования многозубых дорнов.
Недостатком известного способа несвободного объемного дорнования является:
а - необходимость применения энергоемкого прессового оборудования или протяжных станков, особенно при получении полостей в толстостенных трубных заготовках из высокопрочных материалов;
б - невозможность получения отверстий по форме, отличной от формы полости обоймы из-за разрушения заготовки.
Задачей предлагаемого технического решения является получение упрочненной с незначительной шероховатостью поверхности полостей сложной формы с 9…11 квалитетами точности в трубных заготовках способом дорнования.
На фиг.1 изображена схема дорнования.
На фиг.2 изображено устройство для дорнования в плане.
На фиг.3 изображено устройство для дорнования, фронтальный вид.
Для решения задачи предлагается способ получения полости сложной формы в трубных заготовках дорнованием, включающий установку трубной заготовки в обойме с зазором, проталкивание инструмента с деформирующими выступами через отверстие заготовки с деформированием трубной заготовки в радиальном направлении и ее выпрессовку, при этом используют трубную заготовку с наружным контуром, обеспечивающим образование зазора на локальных участках периметра между обоймой и заготовкой для свободного объемного дорнования, при деформировании трубной заготовки в радиальном направлении деформирующие выступы инструмента ориентируют по направлениям зазоров, для этого используют дорн для получения полости сложной формы в трубных заготовках, имеющий заборный и обратный конусы и деформирующие выступы, причем деформирующие выступы выполнены по форме полости готового изделия и имеют в продольном направлении форму клина с углом 10-20° к оси инструмента.
Способ осуществляется следующим образом: изготавливается трубная заготовка с внешним контуром, обеспечивающим образование зазора Z на локальных участках периметра между обоймой и заготовкой. Инструмент дорн 1, имеющий заборный 3 и обратный 4 конусы, деформирующие выступы 2, выполненные по форме полости готового изделия, ориентируется деформирующими выступами в трубной заготовке по зазорам таким образом, чтобы натяг дорнования был пропорционален зазору в радиальном направлении. При дорновании внешний контур трубной заготовки радиально перемещается и контактирует с обоймой по всему периметру, устраняя зазор, а полость заготовки приобретает требуемую конфигурацию и размеры. Для уменьшения силы дорнования и изгибающего момента, возникающего в местах перегиба стенки, каждый из выступов в продольном направлении выполнен в форме клина 5 с углом 10…20° относительно осевой линии.
Пример реализации способа.
Рассмотрим изготовление изделия, форма полости которого соответствует конфигурации дорна 2. Материал трубной заготовки, например сталь 30ХГСА с пределом текучести σ0,2=920 МПа, относительным удлинением δ=13%. Диаметры трубной заготовки: наружный 135 мм, внутренний 95 мм. Толщина стенки 20 мм. Полость должна иметь 11 квалитет точности и шероховатость поверхности Ra=0,8. Максимальный диаметральный натяг дорнования i=15 мм. Для осуществления предлагаемого способа необходимо изготовить заготовку с внешним контуром, обеспечивающим образование зазора Z между обоймой и заготовкой для свободного объемного дорнования, при котором получится изделие с полостью сложной формы и внешним контуром, соответствующим контуру обоймы. В рассматриваемом примере диаметр полости обоймы равен 135 мм. Для свободного объемного дорнования расчетным путем определяется отклонение размеров и формы наружной поверхности трубной заготовки в зависимости от величины диаметрального натяга дорнования i=dd-d, где dd - размер дорна; d - размер внутреннего контура заготовки.
Расчеты проводятся по зависимости:
2Ur2=im[2-lnm-kσ)/(2-kσ)]3,
где m=D/d - относительная толщина заготовки; kσ - коэффициент осевых напряжений.
В расчетах принимались: m=D/d=135/95=1,42; kσ=0,1.
Значения dd выбирались по радиальным направлениям. В направлении 0-0 (фиг.1) натяг дорнования равен 0, поэтому между заготовкой и обоймой зазор отсутствует. В направлении 1-1 диаметральный натяг дорнования равен 15 мм, тогда
2Ur2=15·1,42[2-ln1,42-0,1]3=11,55 мм. Зазор Z=Ur2=5,78 мм.
В процессе дорнования полости сложной формы в местах перегиба стенки трубной заготовки возникают изгибающие моменты, которые создают растягивающие напряжения и деформации по внешнему контуру в тангенциальном направлении. Это может привести к разрушению материала трубной заготовки. Для уменьшения изгибающих моментов в очаге деформации и силы дорнования выступы дорна выполнены в форме клина с углом 10…20° относительно осевой линии. Величина угла клина определялась экспериментально.
Для изготовления полости сложной формы с 11 квалитетом точности и высотой неровностей Ra=0,8 изготавливается дорн по 9 квалитету точности и шероховатостью поверхности Ra=0,1. В процессе дорнования по предлагаемому способу с использованием дорна для получения полостей сложной формы была получена полость с заданной точностью формы и размеров и требуемой шероховатостью поверхности. Процесс дорнования осуществлялся на гидравлическом прессе усилием 2000 кН. В результате упрочнения материала при дорновании прочность детали в очаге деформации увеличилась до σв=1220 МПа.
Предлагаемое техническое решение позволяет получать изделия из трубных заготовок с полостью сложной формы из широкой номенклатуры металлов, в том числе труднодеформируемых, с использованием энергоэкономичного технологического оборудования. Производительность способа и стойкость инструмента в 2…3 раза выше способа протяжки, при этом существенно улучшаются качественные параметры получаемых изделий за счет упрочнения, уменьшения шероховатости и стабильности размеров и формы.
Claims (2)
1. Способ получения полости сложной формы в трубных заготовках дорнованием, включающий установку трубной заготовки в обойме с зазором, проталкивание инструмента с деформирующими выступами через отверстие заготовки с деформированием трубной заготовки в радиальном направлении и ее выпрессовку, отличающийся тем, что используют трубную заготовку с наружным контуром, обеспечивающим образование зазора на локальных участках периметра между обоймой и заготовкой для свободного объемного дорнования, при деформировании трубной заготовки в радиальном направлении деформирующие выступы инструмента ориентируют по направлениям зазоров.
2. Дорн для получения полости сложной формы в трубных заготовках, имеющий заборный и обратный конусы и деформирующие выступы, отличающийся тем, что деформирующие выступы выполнены по форме полости готового изделия и имеют в продольном направлении форму клина с углом 10-20° к оси инструмента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007119125/02A RU2344895C1 (ru) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | Способ получения полостей сложной формы в трубных заготовках и дорн для получения полостей сложной формы в трубных заготовках |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007119125/02A RU2344895C1 (ru) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | Способ получения полостей сложной формы в трубных заготовках и дорн для получения полостей сложной формы в трубных заготовках |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2344895C1 true RU2344895C1 (ru) | 2009-01-27 |
Family
ID=40544128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007119125/02A RU2344895C1 (ru) | 2007-05-22 | 2007-05-22 | Способ получения полостей сложной формы в трубных заготовках и дорн для получения полостей сложной формы в трубных заготовках |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2344895C1 (ru) |
-
2007
- 2007-05-22 RU RU2007119125/02A patent/RU2344895C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПРОСКУРЯКОВ Ю.Г. Объемное дорнование отверстий. - М.: Машиностроение, 1984, с.185, рис.224. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2468884C2 (ru) | Способ изготовления кольца | |
WO2008008001A1 (fr) | Procédé pour former un filetage externe dans la partie d'extrémité d'un blanc tubulaire | |
RU2731227C2 (ru) | Трубы из сплава на основе никеля и способ их призводства | |
US20100299925A1 (en) | Method for forming a gear | |
Song et al. | Diametrical growth in the forward flow forming process: simulation, validation, and prediction | |
WO2005075122A1 (en) | Ring gear and manufacturing method for such a ring gear | |
US4249408A (en) | Process for extruding maraging steel | |
US20130136943A1 (en) | Process for producing a rotationally symmetric hollow part and hollow part produced thereby | |
Wong et al. | Cold rotary forming of thin-wall component from flat-disc blank | |
RU2538792C1 (ru) | Способ ротационной вытяжки тонкостенных оболочек с утолщениями | |
RU2343035C2 (ru) | Способ ротационной вытяжки оболочек сложного профиля | |
RU2344895C1 (ru) | Способ получения полостей сложной формы в трубных заготовках и дорн для получения полостей сложной формы в трубных заготовках | |
RU2426617C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных оболочек | |
US8312750B2 (en) | Method for the production of a rotationally symmetrical part, and part produced according to said method | |
JP5461990B2 (ja) | 中空部材の成形方法 | |
Nikhare | Tube buckling: an advantage to tube shaping | |
Winiarski et al. | Numerical analysis of a two-stage forming process for a hollow part with external flange | |
RU2707376C9 (ru) | Способ изготовления трубных изделий высокой точности из гафния | |
Winiarski et al. | Cold forging of a hollow flanged part by an unconventional extrusion method | |
Lisiecki et al. | Numerical modelling of the multi-stage production process of large-size rings rolling for the shipbuilding industry including analysis of internal discontinuities | |
RU2461436C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных корпусов переменного сечения | |
RU2751207C2 (ru) | Трубы из нержавеющей стали и способ их изготовления | |
CN115229441B (zh) | 一种小型钛合金高筒环轧件的制造方法 | |
RU2392078C1 (ru) | Способ изготовления труб с фланцами | |
RU2615959C1 (ru) | Способ изготовления тонкостенных осесимметричных стальных оболочек |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090523 |